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考虑路面激励的车辆侧翻仿真分析

农业工程学报 2015年第2期31卷 59-65页

作者：鲍卫宁胡三宝江汉大学机电与建筑工程学院武汉430056 武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室武汉430070

为了能够有效地反映路面激励与转向输入引起的车辆侧翻特性,提出了一个能够同时考虑路面输入与转向操纵的联合车辆侧翻模型。利用Matlab/Simulink搭建了联合模型的仿真模型,并采用Adams车辆模型验证了联合模型的有效性。在此基础之上,... 详细信息

为了能够有效地反映路面激励与转向输入引起的车辆侧翻特性,提出了一个能够同时考虑路面输入与转向操纵的联合车辆侧翻模型。利用Matlab/Simulink搭建了联合模型的仿真模型,并采用Adams车辆模型验证了联合模型的有效性。在此基础之上,通过开展仿真试验分析了路面等级、行驶车速、转向盘操纵速度等参数对车辆侧倾状态的影响。研究结果表明:联合模型能够较好地反映车辆在转向输入、路面输入耦合工况下的侧倾状态。该研究为车辆侧翻研究提供了有效的参考模型。

关键词：车辆模型计算机仿真路面激励侧翻

拖拉机动量飞轮主动防侧翻控制与模型试验研究

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农业机械学报 2020年第S02期51卷 515-520页

作者：秦嘉浩刘海帆 SUHCS 李臻朱忠祥王国业中国农业大学工学院北京100083 中国农业大学现代农业装备优化设计北京市重点实验室北京100083 德克萨斯A&M大学机械工程系德克萨斯778433123

针对拖拉机侧翻致死致伤事故仍时有发生的问题,基于旋转刚体加速时的反向施矩原理,以反作用动量飞轮为执行元件,提出了从主动安全角度解决拖拉机侧翻问题的研究方法。通过构建拖拉机动力学系统数学模型,解析了整机侧翻行为的动态演变机... 详细信息

针对拖拉机侧翻致死致伤事故仍时有发生的问题,基于旋转刚体加速时的反向施矩原理,以反作用动量飞轮为执行元件,提出了从主动安全角度解决拖拉机侧翻问题的研究方法。通过构建拖拉机动力学系统数学模型,解析了整机侧翻行为的动态演变机理。为保证拖拉机主体结构的完整性,将动量飞轮置于拖拉机前部,取代传统静态配重的同时可主动提供防侧翻力矩。应用Matlab/Simulink软件,对反作用飞轮的回稳过程进行了基于PID控制的有效性仿真分析,同时设计并搭建了比例模型试验平台,对主动施矩飞轮的回稳控制效果进行了试验验证。结果表明,装备飞轮的拖拉机与无控制组对比,在一次试验中可多次实现整机的防侧翻控制,使整机防侧翻性能得到明显改善,且不同行驶工况下的试验数据与仿真结果的相关性较强,充分验证了本文拖拉机侧翻动力学模型的有效性。

关键词：拖拉机侧翻动量飞轮主动安全模型试验

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基于主动横向稳定杆的汽车侧翻混杂控制研究

汽车工程 2017年第6期39卷 667-674页

作者：陈松夏长高潘道远陶金忠江苏大学汽车与交通工程学院镇江212013 南通航运职业技术学院南通226010 安徽工程大学机械与汽车工程学院芜湖241000

针对车辆在侧向加速度与路面不平干扰时,容易发生侧翻和影响乘坐舒适性的问题,本文中设计了一种主动横向稳定杆装置。为满足车辆在各行驶工况下的性能要求,提出了采用混杂控制方法对不同工况下的车辆进行控制。在紧急转向或不平路面工况... 详细信息

针对车辆在侧向加速度与路面不平干扰时,容易发生侧翻和影响乘坐舒适性的问题,本文中设计了一种主动横向稳定杆装置。为满足车辆在各行驶工况下的性能要求,提出了采用混杂控制方法对不同工况下的车辆进行控制。在紧急转向或不平路面工况时,为防止车辆侧翻和提高车辆的乘坐舒适性,分别利用线性二次型最优控制理论设计了控制器,并采用微粒群优化算法对控制器的权系数进行优化。在此基础上建立了整车控制模型,并通过台架试验验证所建模型的正确性。最后对采用主动横向稳定装置控制的车辆进行了一系列时域和频域仿真,结果表明,该方法能根据车辆不同的行驶工况有效避免车辆侧翻,且明显改善了车辆的乘坐舒适性。

关键词：主动横向稳定杆混杂控制侧翻乘坐舒适性线性二次型最优控制粒子群优化

基于主动横向稳定杆与差动制动联合控制的车辆防侧翻研究

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汽车工程 2019年第9期41卷 1043-1049页

作者：陈松张红党吴海东张凤娇江晓莹常州机电职业技术学院常州213164 南通航运职业技术学院南通226010

针对高速行驶的车辆处于大转角、避障等紧急工况下容易出现侧翻的问题,本文中提出了采用差动制动与主动横向稳定杆联合对车辆进行侧翻控制策略。为提高对车辆侧翻的控制效果,一方面通过全轮差动制动来提高车辆的横摆稳定性,防止车辆由... 详细信息

针对高速行驶的车辆处于大转角、避障等紧急工况下容易出现侧翻的问题,本文中提出了采用差动制动与主动横向稳定杆联合对车辆进行侧翻控制策略。为提高对车辆侧翻的控制效果,一方面通过全轮差动制动来提高车辆的横摆稳定性,防止车辆由于失稳产生绊倒性侧翻,并减小车辆的侧倾;另一方面,考虑到处于紧急工况下车辆的非线性与时变性,采用主动横向稳定杆并设计了2阶滑模超螺旋控制器来动态跟踪车辆的理想侧倾角,实现驾驶员对车辆侧倾姿态的准确判断,防止驾驶员产生误操作,进一步提高了车辆的防侧翻能力。最后,通过硬件在环试验对提出的主动横向稳定杆与差动制动联合控制策略的有效性进行了验证。

关键词：侧翻主动横向稳定杆差动制动超螺旋滑模控制硬件在环试验

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考虑乘员损伤的客车车身侧翻安全性研究

汽车工程 2013年第11期35卷 978-985页

作者：陈吉清黄成杰师唯佳兰凤崇马聪承华南理工大学机械与汽车工程学院广州510640 广东省汽车工程重点实验室广州510640 美国罗格斯-新泽西州立大学新布伦斯威克市08901

根据ECE R66法规的要求,建立了客车车身段的有限元模型,并通过试验验证了有限元模型的仿真精度,对客车侧翻过程和结构变形等进行了分析。在此基础上,构建了车体-乘员组合的有限元模型,研究了佩戴和不佩戴安全带条件下,不同位置乘员侧翻... 详细信息

根据ECE R66法规的要求,建立了客车车身段的有限元模型,并通过试验验证了有限元模型的仿真精度,对客车侧翻过程和结构变形等进行了分析。在此基础上,构建了车体-乘员组合的有限元模型,研究了佩戴和不佩戴安全带条件下,不同位置乘员侧翻时的运动轨迹、损伤状况及其评价。

关键词：客车车身侧翻生存空间乘员损伤

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基于灰色预测的驾驶员-汽车系统侧翻预测

中国机械工程 2018年第9期29卷 1009-1016页

作者：赵又群金颖智季林南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

为了保证高速行车安全性,研究了基于预瞄-预测模型的汽车侧翻评价指标估计问题,提出了一种基于预瞄-预测驾驶员模型的侧翻预测方法。以高重心汽车为研究对象,建立了三自由度汽车模型和预瞄驾驶员模型;基于预瞄-跟随理论和灰色预测理论,... 详细信息

为了保证高速行车安全性,研究了基于预瞄-预测模型的汽车侧翻评价指标估计问题,提出了一种基于预瞄-预测驾驶员模型的侧翻预测方法。以高重心汽车为研究对象,建立了三自由度汽车模型和预瞄驾驶员模型;基于预瞄-跟随理论和灰色预测理论,搭建了预瞄-预测驾驶员模型;根据汽车侧翻的机理提出了能反映侧翻情况的指标——横向载荷转移率,并在此基础上提出了汽车侧翻指标估计-预测模型;基于主动转向控制策略和汽车侧翻指标估计-预测模型构建了汽车侧翻预测系统,并进行了不同工况下的仿真分析,从而验证了侧翻预测系统的有效性。

关键词：侧翻横向载荷转移率驾驶员建模灰色预测

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客车侧翻乘员防护座椅系统

哈尔滨工业大学学报 2016年第3期48卷 131-137页

作者：陈吉清黄成杰兰凤崇华南理工大学机械与汽车工程学院广州510640 广东省汽车工程重点实验室华南理工大学广州510640

为提高客车侧翻事故中对乘员的保护能力,减少或避免乘员损伤,根据客车侧翻中乘员的运动状态、损伤机理和损伤程度评价,提出了具有主动倾斜约束的ARS(active-tilting restraint system)安全座椅系统.结合ECE R66法规,建立了车身段结构-... 详细信息

为提高客车侧翻事故中对乘员的保护能力,减少或避免乘员损伤,根据客车侧翻中乘员的运动状态、损伤机理和损伤程度评价,提出了具有主动倾斜约束的ARS(active-tilting restraint system)安全座椅系统.结合ECE R66法规,建立了车身段结构-约束系统-乘员组合有限元模型,计算分析了客车侧翻时座椅约束系统对乘员不同运动行为状态下的乘员损伤和防护作用.与原座椅系统的对比分析可知,ARS座椅在客车侧翻时有效地约束了乘员的运动轨迹确保其在生存空间内,避免了被撞击侧乘员超出生存空间而受到损伤,且乘员的头部和胸部等损伤指标HIC(head injury criteria)和TTI(thoracic trauma index)均得到有效改善.研究结果表明:ARS座椅在客车侧翻中施加相对于翻转运动的回正作用能有效保证乘员的生存空间,同时经约束客车乘员的运动状态提高了其损伤防护能力.

关键词：客车结构侧翻人体损伤生存空间约束系统 ARS座椅

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多轴载重车侧翻模型研究

振动与冲击 2018年第9期37卷 127-132页

作者：刘伟姜毅董晓彤魏恒北京理工大学宇航学院北京100081 清华大学自动化系北京100081

多轴载重车由于具有尺寸大、质量大和质心高等特点,其在行驶过程中常常具有侧翻的危险。因此,针对多轴载重车,对其侧翻模型进行了研究。考虑到载重车多轴转向、轮胎非线性以及油气弹簧非线性等因素,建立了多轴载重车的非线性三自由度侧... 详细信息

多轴载重车由于具有尺寸大、质量大和质心高等特点,其在行驶过程中常常具有侧翻的危险。因此,针对多轴载重车,对其侧翻模型进行了研究。考虑到载重车多轴转向、轮胎非线性以及油气弹簧非线性等因素,建立了多轴载重车的非线性三自由度侧翻模型,并通过实车实验验证了其准确性。以非线性模型为基础,进一步研究了模型中的主要非线性参数对车辆响应的影响。结果表明:一定范围内,轮胎的侧偏刚度对车辆的姿态影响不大;而油气弹簧的刚度对车辆侧倾角度有显著影响,对车辆侧向加速度几乎无影响。

关键词：多轴载重车侧翻非线性油气弹簧

基于多体动力学的微型客车急转弯侧翻倾向性仿真

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清华大学学报（自然科学版） 2010年第8期50卷 1286-1289页

作者：李志刚沈明邹猛张金换胡经耀马春生清华大学汽车工程系汽车安全与节能国家重点实验室北京100084 国家质检总局缺陷产品管理中心北京100088

微型客车的侧翻事故虽不高,但是伤亡率很高。该文以一款微型客车为基础,建立了多体动力学模型,进行了急转弯稳定性虚拟试验。通过J-turn试验和鱼钩试验(fishhook)分析了方向盘转角与客车侧向加速度、轮胎垂直反力的关系,探讨了侧翻倾向... 详细信息

微型客车的侧翻事故虽不高,但是伤亡率很高。该文以一款微型客车为基础,建立了多体动力学模型,进行了急转弯稳定性虚拟试验。通过J-turn试验和鱼钩试验(fishhook)分析了方向盘转角与客车侧向加速度、轮胎垂直反力的关系,探讨了侧翻倾向性,估测出在这两种试验条件下微型客车急转弯不侧翻的侧向加速度不宜超过1.0g。通过单因素的仿真试验,揭示了客车结构参数、行驶参数及外部工况对微型客车侧翻倾向性的影响,表明路面附着系数对侧翻倾向性影响最为明显,其他参数也有较大的影响。该研究结果对于微型客车设计改进、风险预测和减少交通事故的发生具有科学意义。

关键词：微型客车侧翻多体动力学虚拟试验